Mathis
Dubau

Je suis physicien des particules dans la collaboration ATLAS. Pendant mon doctorat au Laboratoire d'Annecy de Physique des Particules (LAPP), j'ai mesuré les états de polarisation longitudinale, simple et conjointe, des bosons W et Z dans la diffusion de bosons vecteurs (VBS), un processus directement lié à la brisure de la symétrie électrofaible et parmi les signatures les plus rares accessibles au LHC.

Avec seulement quelques dizaines d'événements $\mathrm{W_0Z_0jj}$-EW attendus, mon travail s'est concentré sur des techniques d'apprentissage automatique pour exploiter toute l'information des simulations Monte Carlo : des réseaux de neurones profonds (DNN) et une segmentation construite à partir d'algorithmes de partitionnement (clustering) et de cellules de Voronoï, qui ont conduit à la meilleure sensibilité atteinte à ce jour pour ce canal dans ATLAS. En parallèle, j'ai développé l'identification et la calibration par DNN des électrons vers l'avant pour le HL-LHC au sein du groupe Combined Performance $\mathrm{e}/\gamma$, ainsi qu'une méthode d'apprentissage actif pour explorer des espaces de paramètres de grande dimension avec des théoriciens du LAPTh. Mes recherches, avec les schémas →

Multivariate study of polarisation states in electroweak vector boson scattering WZ events using ATLAS data at the LHC

Université Savoie Mont Blanc, 2026 · directeur Olivier Arnaez · dépôt du CERN

La brisure spontanée de la symétrie électrofaible confère aux bosons $\mathrm{W}$ et $\mathrm{Z}$ un état de polarisation longitudinale, dans lequel ils se comportent à haute énergie comme les bosons de Goldstone de la théorie non brisée. Leur diffusion constitue ainsi une sonde unique du Modèle Standard. Cette thèse présente la première mesure des états de polarisation longitudinale de l'un ou des deux bosons dans les processus $\mathrm{WZjj}\text{-EW}$, à partir de $140\,\mathrm{fb}^{-1}$ de données ATLAS du Run-2 à $13\,\mathrm{TeV}$, combinées à $164\,\mathrm{fb}^{-1}$ du Run-3 à $13{,}6\,\mathrm{TeV}$. Des réseaux de neurones profonds séparent le signal du bruit de fond puis dissocient les états de polarisation. Leurs sorties définissent un plan discriminant à deux dimensions, dans lequel une segmentation de Voronoï optimisée maximise la sensibilité d'un ajustement par maximum de vraisemblance. La fraction d'événements où le boson $\mathrm{Z}$ est polarisé longitudinalement vaut $f_{\mathrm{X0}} = 0{,}324^{+0{,}092}_{-0{,}085}$, soit une significance observée (attendue) de $4{,}0$ ($2{,}9$) déviations standards : la première mise en évidence de tels états en $\mathrm{WZjj}\text{-EW}$. Des limites supérieures à $95\,\%$ de niveau de confiance sont posées sur les fractions où les deux bosons sont longitudinaux ($f_{\mathrm{00}} < 0{,}12$) et où le boson $\mathrm{W}$ l'est ($f_{\mathrm{0X}} < 0{,}19$). La force du signal vaut $\mu_{\mathrm{WZjj}\text{-EW}} = 1{,}06 \pm 0{,}18$ et la section efficace fiducielle est rapportée pour la première fois à $13{,}6\,\mathrm{TeV}$. Une première calibration et identification des électrons vers l'avant avec le nouvel Inner Tracker (ITk) est également présentée, en préparation du Run-4.

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